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冷凝器胶球清洗装置的运行工况变化对冷却水温式和传热端差的影响?

冷凝器胶球清洗装置的运行工况变化对冷却水温式和传热端差的影响? 

 

     冷凝器胶球清洗装置的运行工况变化对冷却水温式和传热端差的影响? 
一、基本概念
  
冷凝器胶球清洗装置运行时的参数与设计参数往往是不相符合的,这时冷凝器的压力也随之改变,冷凝器胶球清洗装置不在设计条件下工作,称为冷凝器的变工况。
  决定冷凝器压力pc的几个主要因素,如被凝结的蒸汽量Dc,冷却水量Dw,以及冷 却水进水温度tw1等,在汽轮机组的运行过程中是变化的。机组工况变化时进入冷凝器的蒸汽量将有很大变化,从额定蒸汽 量可变至空载蒸汽量,冷却水的进口温度在一年内随季节的变化也是显著的,而冷却水量则随着循环水泵运行方式的改变而变化。因此,为了确定冷凝器胶球清洗装置设计和运行的合理方法,就有必要知道pc和Dc、Dw、tw1之间的变化规律,这个关系就是冷凝器的变工况特性,而pc=f(Dc、Dw、tw1)的关系曲线称为冷凝器的变工况特性曲线。
  这个关系可以用试验或计算的方法确定,但不论是试验或计算,求得的冷凝器变工况特性都有一定的近似性,例如,即使是试验,在试验中我 们不可能严格保持其它参数不变而只改变某一个参数。尽管如此,通过试验或计算获得的冷凝器变工况特性曲线对于预先估计冷凝器在变工况 下的工作情况还是有重要的价值。
二、
冷凝器胶球清洗装置工况变化对冷却水温式和传热端差的影响
  由式(4-2b)可知,冷却水的温升Δt主要决定于冷却水的倍率m,如果冷却水量Dw不变,则
Δt=αD  (4-8)
  式中:α=520/Dw可视为常数,那么Δt和Dc之间将成正比关系。当冷却水量Dw改变,则
  系数口也将改变,这时可在新的Dw下,确定Δt与Dc之间新的比例关系。
  在某个0.下,口为常数,由式(4-5)和式(4-8)得
 (4-9)
  可知,对于一定的冷凝器,当Dw不变时,传热端差Δt值除与Dc有关外,还与传热系数K有关, 若K也不变,则Δt与Dc成正比,也就是与单位热负荷Dc.成正比,如图4-5中从0点开始的多根 辐射线所示。在同一个Dc下,当tw1较低时,蒸汽冷凝变好,冷凝器内空气分压提高,传热受到恶化, 使K值降低,由式(4-9)知,Δt将升高,因此,tw1较低的辐射线在其上方。

图4-5端差Δt与Dc、tw1的关系曲线
  在冷凝器的实际运行中,当工况变化时,K值并不是一个常数,而是决定于冷凝器内漏人空气量的大小。当单位热负荷Dc减 小时,即Dc减小,此时冷却水量Dw未变,冷凝器真空将变好,将使漏入的空气量有所增大,使K值降低 ,Δt值将增大,这就使得冷凝器在低负荷时,Δt不再随着Dc(=Dc/Ac)的减小而减小,而是近似不变或下降缓慢。
  此外,当冷却水进水温度人,愈低,冷凝器胶球清洗装置真空将相应提高,使K值减小,这时影响K值的因素除了Dc外,又多了一个tw1,将使K值更加变小,这将在较高的单位热负荷下,使Δt值趋于稳定,而且稳定在较高的Δt值下,如 图4-5所示。

图4-6N-3500-1型冷凝器胶球清洗装置特性曲线
三、
冷凝器胶球清洗装置特性曲线的计算与绘制
  
冷凝器胶球清洗装置的特性曲线如图4-6所示,它是根据不同的Dc、tw1和Dw,由Δt和Δt随Dc的变化规律,求得相应的Δt和Δt,*终求得冷凝器压力pc及绘制而 成,具体计算步骤如下:
  1)任意选定冷却水进口温度tw1值及某个蒸汽负荷Dc;
  2)在冷却水量Dc不变的条件下,可由式Δt=αDc求得Δt;
  3)求出对应于Dw下的冷却水流速cw,即,其中,一道水流程中的管子数nz=n/z,n为冷凝器内管子总数,z为水流程数;
  4)求出总体传热系数K=14650φφwφ1φtφd;
  5)由式ts=tw1+Δt+Δt求得冷凝器内蒸汽凝结温度ts,进而可得 相对应的饱和压力p's;即为冷凝器内的压力pc;
  6)在冷却水量Dw不变的条件下,在同一个冷却水进口温度tw1下,由不同的蒸汽负荷Dc,根据上列步骤,就可求得相应的不同的冷凝器压力pc,得到图4-6中某一根曲线;
  7)在不改变冷却水量Dw的条件下,按另一个tw1,对应于不同的Dc,求出相应的pc依此类推,即可得到如图4-6所示在某个冷却水量Dw下,在不同的冷却水进口温度tw1下,一组蒸汽负荷与冷凝器内压力pc之间的关系。
  8)在不同的冷却水量Dw下,重复上列步骤就可得到多幅pc=f(Dw、tw1、Dc)关系曲线。
  表4-1为
冷凝器胶球清洗装置特性曲线计算示例。
  考虑到上列计算中所得到的特性曲线不能正确反映低负荷下冷凝器的特性,因此应由图4-7(b)低负荷压力限制曲线对图4-7(a)冷凝器特性曲线 的低负荷段进行修正,即由图4-7(b)中的曲线A查得图4-7(a)中上限点a,由曲线B查得图4-7(a)中零负荷下的*低压力点b,将a、b两点连成直线。
  由冷凝器胶球清洗装置的特性曲线可知,在一定的冷却水量和冷却水进口温度下,冷凝器中的真空将随汽轮机负荷的减小而升高;当汽轮机负荷和冷却水量 不变时,冷凝器的真空将随冷却水进口温度的降低而升高。
    



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